電動機保護器模塊化
智能電動機保護器發展至今,存在兩種發展趨勢,一種是:多種功能集成在一個殼體內;另一種是:根據功能劃分模塊,通過模塊拼裝滿足各種要求。多種功能在一個殼體內的方式,可以減少開發前期的投入,開發周期短,從短期內來看,對企業有利。功能模塊化,開發前期投入多,相對前種方式開發周期會變長,但成功后,后期產品維護方便,可以消除因功能多少引起生產紊亂,產品使用者進行產品升級或改造時產生停產等不利因素。
1 模塊式電動機保護器的優勢
1.1 對企業自身的優勢
客戶的需求是多樣化的,產品使用環境不同、實際生產工藝不同,造成客戶對產品的需求往往有所不同,同一類產品功能不同,會引起生產廠家生產上的不同,庫存管理、分類不同,加大企業自身生產負擔。模塊式電動機保護器,各模塊功能明確,方便生產,利于存儲。企業將最基本的保護功能作為基本模塊,其它高級保護、控制、通訊功能作為選配模塊,這樣在客戶需要不同功能時,在基本模塊基礎上添加對應模塊即可,通過搭積木方式實現不同功能的產品。在面對客戶多樣化需求時,優勢是不言而喻的。
1.2 對使用者的優勢
模塊式電動機保護器適用范圍廣,使用者根據自身需要選取產品,使用者只需要常規過載、斷相等常規保護功能時選取基本模塊即可。需要帶有全面保護和控制功能,選取基本模塊和所需的模塊進行組合。需要帶有全面保護、控制、通訊、管理分析功能時,選取基本模塊加多個模塊進行組合。
模塊式電動機保護器靈活性高,使用者在設計初期選用了基本模塊,而實際生產中發現需要更多功能時,添加模塊即可。當使用者遇到系統、功能升級或改造,而引起設備升級、變動時,添加、刪減對應的功能模塊即可完成技術改造,不必擔心造成停產等影響。
模塊式電動機保護器可靠性高,在使用中如遇到保護器出現故障,模塊式電動機保護器會自動報出具體模塊故障,使用者只需更換故障模塊,不影響其它模塊。
2 模塊式電動機保護器的設計思想
要進行模塊式電動機保護器設計,首先要明確產品使用環境,模塊種類,以及劃分的依據。
2.1 產品使用環境
作為保護類產品,要明確產品的正常工作環境。根據標準,環境溫度可選位為:-10 ℃ ~+55 ℃,此溫度可以滿足絕大多數產品的使用環境;大氣壓力為:80 kPa~110 kPa(海拔2000 m以下);相對濕度為:最濕月的月平均相對濕度為90%,同時該月的平均最低溫度為25 ℃,并且在產品上不應出現凝露;使用環境不應有腐蝕、破壞絕緣的氣體及導電介質,對于使用環境內有火災、爆炸危險的介質、產品應有防爆措施。戶內產品的使用環境應有防御雨、雪、風、沙的設施。供電電源:額定電壓AC 220V,交流電源額定電壓為額定值的85%~110%。
2.2 控制功能
標準中對電動機保護器控制功能描述如下:“可具備對電動機進行直接起動、可逆(雙向)控制、各種減壓起動和雙速控制的控制功能”。由此可見標準將控制功能作為非標配功能處理,實際客戶使用時可以只將保護器當作保護元件使用,模塊式電動機保護器作為可編程產品,可以通過編程功能自由實現的起動有:保護模式、直接起動/全壓起動、星三角起動、自耦降壓起動、可逆起動、雙速起動,變頻器配合使用、軟起動器配合使用等起動方式。
除各種常規起動方式外,模塊式電動保護器還帶有兩種自起動功能,自起動功能如下:
a)帶有運行中的電動機因失壓或欠壓停車,當電源恢復到允許自起動電壓值后,執行立即自起動、延時自起動、禁止自起動的功能。
b)帶有不考慮停車間隔時間的長短,產品可根據掉電前產品記憶的電動機運行情況實現自起動功
能。
2.3 保護功能
模塊式電動機保護器須具備如下保護功能:過載保護、斷相保護、堵轉保護、阻塞保護、欠載保
護、不平衡保護、起動超時保護、過壓保護、欠壓保護、欠功率保護、相序保護、單相接地保護、漏電保護、外部故障、工藝連鎖等多種保護功能。
2.4 產品著火危險防護
工業類產品需要具有不可燃燒的特性,選用的耐火材料應具有GB 4943-2001規定的V2及以
上阻燃等級,能承受GB/T 5169.5中嚴酷等級為20 s的針焰試驗。
2.5 模塊劃分
智能型電動機保護器具備如下功能:電流、電壓、功率、頻率等電參數測量;電機轉子、軸承溫度測量;電參數、溫度值的變送輸出;開關量輸入、輸出;工藝連鎖;各類保護功能;通訊組網等功能。從上述功能描述上看,功能可總結為:電參數測量;溫度測量;模擬量輸入輸出;對電機保護、控制;通訊功能幾方面。
采用按功能劃分模塊的方式,可以劃分出如下幾種模塊:電參數測量模塊、溫度模塊、模擬量模塊、通訊模塊、開關量模塊、顯示模塊、CPU單元幾種。
2.6 模塊功能
各模塊功能如下:
CPU單元負責協調各模塊工作,帶有開關量輸入、開關量輸出功能、對外通訊組網、時鐘、故障記錄、PTC測量等功能。開關量輸入、輸出可以自由編程設定功能。可以實現直接起動、雙向起動、雙速起動、自耦降壓起動、星三角起動等多種起動。CPU單元是模塊式電動機保護器必備模塊。


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